מתכוננים לפלוטו

היום, ה־14 ביולי, תחלוף החללית "אופקים חדשים" (New Horizons) סמוך לכוכב הלכת הננסי פלוטו ומערכת ירחיו, ולראשונה נזכה לראות תמונות חדות של פניו ולמדוד גדלים שיסייעו בהבנת ההיווצרות של גופים רחוקים מהשמש והתפתחותם. "אופקים חדשים" שוגרה ב־2006 וכדי להגיע עד סביבת פלוטו תוך תשע שנים בלבד השתמשה נאס"א בטיל הכבד הדו שלבי אטלס, שלו נוסף שלב שלישי שהגדיל את מהירות השיגור. החללית עצמה, שגודלה וצורתה כשל פסנתר כנף, עברה את המרחק לירח תוך תשע שעות בלבד (!), לעומת שלושה ימים הנדרשים בדרך כלל לטיסות לירח.

"אופקים חדשים" היא פרי מאמציו של החוקר הראשי, ד"ר אלן סטרן (Stern), שחקר את פלוטו מרבית חייו. פלוטו התגלה ב־1930 על ידי האמריקאי קלייד טומבו (Tombaugh), שחיפש כוכב לכת מעבר לנפטון. כיוון שהגוף נמצא רחוק מאוד מהשמש, במקום שצפוי להיות קר מאוד, החליטו לקרוא לו "פלוטו", על שמו של אל השאול היווני. מאז גילויו ועד 2006 נחשב פלוטו ככוכב לכת, אבל באותה שנה האיגוד הבינלאומי לאסטרונומיה IAU החליט על הגדרה חדשה של "כוכב לכת" שסיווגה את פלוטו בין "כוכבי הלכת הננסיים" עם גופים אחרים במערכת שמש; ממועד זה נותרו רק שמונה כוכבי לכת.

מאז גילויו נחקר פלוטו באמצעות טלסקופים קרקעיים וגם בעזרת טלסקופ החלל האבל, הנמצא במסלול הקפה סביב כדור הארץ. פלוטו מקיף את השמש מדי כ־248 שנים ארציות, ומסלולו חוצה את המסלול של הפלנטה השמינית, נפטון. למרות חציה זו, שני הגופים לא עלולים להתנגש כיוון שהם נמצאים ב"תהודה" – במשך הזמן שפלוטו מקיף פעמיים את השמש מקיף אותו נפטון שלוש פעמים, כך ששני הגופים לא נמצאים באותו מקום באותו מועד.

בשנת 1978 מבדיקה של צילומי פלוטו שנאספו מאז גילויו, התברר כי הדמות המצולמת אינה עגולה, כפי שהיה צפוי, אלא שיש לה "בליטה", וכי בליטה זו משנה מיקום בצורה מחזורית. כך התברר שלפלוטו יש ירח, שלימים זכה לשם "כָרוֹן". ממחקרים מן העשור האחרון התברר כי לפלוטו יש לפחות עוד ארבעה ירחים.

פלוטו עצמו הוא גוף כלל לא קטן. קוטרו כ־2,300 ק"מ וצפיפותו הממוצעת היא כ־2 גרם לסמ"ק; נתון זה מרמז שפלוטו מורכב מאבן (חומר צפוף) וקרח. בשנת 1985 התגלה שסביב פלוטו יש אטמוספירה דלילה; גילוי זה הוא תוצאה של תצפיות ממצפה הכוכבים ע"ש וייז של אוניברסיטת תל אביב של ד"ר חיים מנדלסון וכותב שורות אלה. מאז נמדדה האטמוספירה של פלוטו כמה פעמים בתצפיות קרקעיות ובתצפיות מטלסקופים מוטסים ונראה שהיא כוללת חנקן ופחמן חד חמצני CO, גזים שנשארים במצב צבירה זה למרות הטמפרטורה הנמוכה (בממוצע – 229 מעלות צלסיוס מתחת לאפס).

גם כָרוֹן נחקר מהקרקע באמצעות האבּל. מתברר שהוא מקיף את פלוטו מדי 6.4 ימים והסיבוב העצמי של שני הגופים משאיר אותם מַפְנים תמיד את אותו הצד האחד כלפי השני. פלוטו גם מקיף את השמש במסלול אליפטי, שמקרב אותו עד כדי 4.4 מיליארד ק"מ (מרחק הארץ מהשמש הוא כ־150 מיליון ק"מ), ולאחר 124 שנים מרחיק אותו לכ־7.3 מיליארד ק"מ. מסלול ההקפה של כרון סביב פלוטו, וגם ציר הסיבוב העצמי של פלוטו, כמעט ניצבים למסלול סביב השמש; הדבר גורם לכך שה"חורף" במחצית אחת של פלוטו נמשך יותר מ־60 שנים. לאחר כ־120 שנים המצב מתהפך והמחצית שכלל לא ראתה שמש נמצאת בהארה מלאה בעוד במחצית שנייה יש לילה וחורף מלא.

הירח כרון גדול מאוד יחסית לגוף שאותו הוא מקיף; קוטרו כ־1,200 ק"מ וצפיפותו הממוצעת, כ־1.6 גרם לסמ"ק, מרמזת על תכולת קרח גדולה יחסית לזו של פלוטו. בניגוד לפלוטו, שפני השטח שלו מכוסים בקרח של מֶתן ושל חנקן, פני כרון נראים כאילו מכוסים בקרח של מים וייתכן גם של אמוניה. הירחים האחרים של פלוטו קטנים מאוד (קוטרם כמה עשרות ק"מ), והביקור של "אופקים חדשים" יגדיל בהרבה את הידע עליהם.

החללית כבר החלה בפעולות מחקריות וצילמה את פלוטו וירחיו ממרחק רב, תוך כדי התקרבות. התמונות הראשונות מאששות את שהיה ידוע עד כה מתצפיות האבּל והטלסקופים הקרקעיים ומאפשרות שיפור הניווט של החללית. בתחילת מאי 2015 הייתה החללית מרוחקת רק 88 מיליון ק"מ מפלוטו, אבל רחוקה כדי 4.8 מיליארדי ק"מ מכדור הארץ. לאותות הרדיו של החללית נדרשו 4.5 שעות עד שהגיעו לתחנות המעקב של נאס"א. מתחילת מאי, כאשר חדות התמונות שמשדרת "אופקים חדשים" עולה על זו של טלסקופ החלל, אפשר לגלות ירחים חדשים או טבעות, שעלולים לסכן את החללית ושמניעת סכנה זו תדרוש תמרון מסלולי.

בהתקרבות וחליפה דרך המערכת במהירות יחסית של 13.8 ק"מ לשנייה תתקרב "אופקים חדשים" עד כדי 10,000 ק"מ מפלוטו ותצלם על פניו פרטים שגודלם כ־40 מטרים (!), אף שרוב הצילומים יראו פרטים גדולים יותר. מכשירים נוספים על החללית יחקרו את האטמוספירה של פלוטו ואת הירחים, וגם ימדדו את כמות האבק שבמערכת פלוטו. הנתונים שיתקבלו בחללית ישודרו לארץ במהלך שנה שלמה לאחר החליפה דרך המערכת (בגלל קצב שידור נמוך עקב המרחק הרב). אלה יהיו הנתונים הראשונים לגבי גופים בשולי מערכת השמש מאז חלפה החללית וויאג'ר (Voyager) 2 ליד נפטון בשנת 1989. וזו לא המילה האחרונה: לאחר המפגש עם פלוטו וירחיו תמשיך "אופקים חדשים" לגוף אחר, רחוק יותר מהשמש מאשר פלוטו. המטרה המדויקת עדיין לא נקבעה, אבל סביר שמפגש זה יתרחש ב־2019, עם גוף (שזהותו טרם פורסמה) שקוטרו כמה עשרות ק"מ.